Pengembangan Model Perminataan Energi Sektor Industri Semen, Baja Dan Kertas

UNIVERSITAS INDONESIA

PENGEMBANGAN MODEL PERMINTAAN ENERGI SEKTOR

INDUSTRI SEMEN, INDUSTRI BAJA, INDUSTRI PULP DAN

KERTAS DENGAN PENDEKATAN ENGINEERING-ECONOMIC

MODEL

TESIS

DENNY SUKMA LAKSANA

(0906651334)

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

DEPOK

JULI 2012

Pengembangan model..., Denny Sukma Laksana, FT UI, 2012

ii

UNIVERSITAS INDONESIA


INDUSTRI SEMEN, INDUSTRI BAJA, INDUSTRI PULP DAN

KERTAS DENGAN PENDEKATAN ENGINEERING-ECONOMIC

MODEL

TESIS

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Teknik

DENNY SUKMA LAKSANA

(0906651334)

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

DEPOK

JULI 2012


iii

Universitas Indonesia

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Penelitian Ini Adalah Hasil Karya Saya Sendiri,

Dan Semua Sumber Baik Yang Dikutip Maupun Dirujuk

Telah Saya Nyatakan Dengan Benar

Nama

NPM

Tanda Tangan

Tanggal

:

:

:

:

Denny Sukma Laksana

0906651334

04 Juli 2012


iv


HALAMAN PENGESAHAN

Tesis ini diajukan oleh :

Nama : Denny Sukma Laksana

NPM : 0906651334

Program Studi : Teknik Kimia

Judul Tesis : Pengembangan Model Permintaan Energi Sektor

Industri Semen, Industri Baja, Industri Pulp Dan

Kertas Dengan Pendekatan Engineering-

Economic Model

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima

sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar

Magister Teknik pada Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Indonesia.

DEWAN PENGUJI

Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Widodo Wahyu Purwanto, DEA ()

Pembimbing : Dr. Hariyanto ()

Penguji : Kamarza Mulia, PhD ()

Penguji : Dr. Ir. Asep Handaya Saputra, M.Eng ()

Penguji : Dr. rer.nat Ir. Yuswan Muharam, MT ()

Ditetapkan di : Depok

Tanggal : 04 Juli 2012


v


KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena berkat rahmat,

nikmat, pertolongan, serta karuniaNya yang tak pernah putus sedetik pun, juga

shalawat serta salam penulis panjatkan kepada baginda Nabi Muhammad SAW.

dan diiringi dengan usaha dan doa, akhirnya Tesis ini dapat diselesaikan tepat

pada waktunya.

Makalah tesis dengan judul Pengembangan Model Permintaan Energi

Sektor Industri Semen, Industri Baja, Industri Pulp Dan Kertas Dengan

Pendekatan Engineering-Economic Model disusun untuk melengkapi

persyaratan untuk meraih gelar Magiter Teknik di Departemen Teknik Kimia

FTUI.

Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada

semua pihak yang telah membantu selama proses penulisan:

- Bapak Dr. Ir. Widodo W. Purwanto, DEA. Dan Bapak Dr. Hariyanto

selaku pembimbing seminar atas bimbingan, ilmu, diskusi dan

nasehatnya dalam pembuatan tesis ini

- Bapak Mahmud Sudibandriyo, PhD selaku pembimbing akademis

- Para dosen Departemen Teknik Kimia FTUI yang telah membimbing

dan memberikan ilmu yang sangat berguna bagi penulis.

- Sahabat seperjuangan penulis di S2 Teknik Kimia UI angkatan 2009 &

2010.

- Seluruh pihak yang secara langsung maupun tidak langsung turut

berkontribusi dalam penyusunan tesis ini.

Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam tesis

ini, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun tetap penulis harapkan

untuk lebih menyempurnakan tesis ini.

Depok Juli 2012

Penulis


vi


HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda

tangan di bawah ini :


NPM : 0906651334

Program Studi : Magster Teknik Nimia

Departemen : Teknik Kimia

Fakultas : Teknik

Jenis karya : Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan

kepada Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive

Royalty-Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :


INDUSTRI SEMEN, INDUSTRI BAJA, INDUSTRI PULP DAN KERTAS

DENGAN PENDEKATAN ENGINEERING-ECONOMIC MODEL

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti

Non-eksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan, mengalihmedia/

format-kan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan

memublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai

penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok

Pada tanggal : 04 Juli 2012

Yang menyatakan

(Denny Sukma Laksana)


vii


ABSTRAK


Program Studi : Teknik Kimia

Judul : Pengembangan Model Permintaan Energi Sektor Industri Semen,

Industri Baja, Industri Pulp Dan Kertas Pendekatan Engineering-

Economic Model

Sektor energi mempunyai peran vital bagi pertumbuhan sektor ekonomi

terutama untuk sektor produksi seperti sektor industri manufaktur. Berbeda

dengan Negara maju, intensitas energi sektor industri Indonesia lebih tinggi

dibanding intensitas rata-rata nasional yang menunjukkan ketidakefisienan

penggunaan energi. Penelitian ini bertujuan mengembangkan model permintaan

energi pada industri semen, baja dan pulp dan kertas dengan pendekatan

engineering-economic model. Tahapan penelitian ini yaitu pengumpulan data,

penentuan variabel, analisis data, pemodelan, dan simulasi dengan skenario

konservasi dan dasar. Penelitian ini mendapatkan bahwa data untuk memetakan

konsumsi energi dan intensitas energi pada industri manufaktur tidak konsisten

sehingga gambaran konsumsi energi, intensitas energi dan intensitas emisi secara

nasional tidak didapatkan. Dengan skenario konservasi industri semen dapat

menghematan sebesar 150 juta GJ dan industri baja 111 juta GJ di tahun 2020.

Kata Kunci: pemintaan energi, Engineering-Economic Model, industri

manufaktur, industri semen, industri baja, industri pulp dan kertas.


viii


ABSTRACT

Name : Denny Sukma Laksana

Study Program : Chemical Engineering

Title : Development of Industrial Sector Energy Demand Model of

Cement Industry, Steel Industry, Pulp and Paper Industry with

Engineering-Economic Model Approach.

The energy sector has a vital role for the growth of economy sectors

especially for production sectors such as the manufacturing industry. In contrast to

developed countries, energy intensity of industrial sectors in Indonesia is higher

than national average intensity which shows inefficient energy use. This research

aims to develop a model of energy demand in cement, steel and pulp and paper

industries with engineering - economic model approach. The methodologies are

data collection, data analysis, variable determination, modeling, and simulation

with conservation and basic scenarios. This research gets that data to mapping the

energy consumption and energy intensity in the manufacturing industry is not

consistent so the profile of energy consumption, energy intensity and emissions

intensity is not obtained. With conservation scenarios the cement industry can

save 150 million GJ and the steel industries 111 million GJ in 2020

Keywords: energy demand, Engineering-Economic Model, manufacturing

industry, cement industry, steel industry, pulp and paper industry.


ix


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................. ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ............................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iv

KATA PENGANTAR ........................................................................................... v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS

AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS .................................... vi

ABSTRAK ........................................................................................................... vii

ABSTRACT ........................................................................................................ viii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii

BAB 1 PENDAHULUAn ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ................................................................................... 3

1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 3

1.4 Batasan Masalah ........................................................................................ 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 4

2.1 Penelitian Terkait Dengan Permintaan Energi di Indonesia ...................... 4

2.2 Penelitian Terkait Dengan Permodelan Permintaan Energi ...................... 4

2.3 Penelitian Terkait Dengan Sektor Industri Manufaktur ............................ 5

2.4 Model Permintaan Energi .......................................................................... 7

2.4.1 Pendekatan Ekonometrik ..................................................................... 8

2.4.2 Pendekatan End-Use. ......................................................................... 10

2.4.3 Pendekatan Input-Output ................................................................... 13

2.4.4 Pendekatan skenario .......................................................................... 15

2.4.5 Pendekatan hibrid .............................................................................. 16

2.5 Energy Footprint ..................................................................................... 17

2.6 Industri Semen ......................................................................................... 18

2.6.1 Unit Raw Mill .................................................................................... 19

2.6.2 Unit Coal Mill .................................................................................... 19

2.6.3 Unit Burning (kiln) ............................................................................ 19

2.6.4 Unit Finish Mill ................................................................................. 21

2.6.5 Unit Packing ...................................................................................... 21


x


2.6.6 Energi Yang Digunakan Dalam Industri Semen ............................... 22

2.7 Industri Baja ............................................................................................ 23

2.7.1 Pengolahan Bijih Besi ....................................................................... 24

2.7.2 Proses Peleburan ................................................................................ 25

2.7.3 Kebutuhan Energi Dalam Industri Baja ............................................. 26

2.8 Industri Pulp dan Kertas .......................................................................... 28

2.9 Statistik Energi Indonesia ........................................................................ 32

2.10 PowerSim Studio ..................................................................................... 34

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ............................................................ 36

3.1 Pola Pikir Penelitian ................................................................................ 36

3.2 Pengumpulan Data dan Analisis Data ..................................................... 36

3.3 Penentuan Variabel .................................................................................. 37

3.4 Pemodelan Permintaan Energi ................................................................. 38

3.4.1 Persamaan Matematis ........................................................................ 38

3.4.2 Asumsi ............................................................................................... 40

3.5 Simulasi Model Permintaan Energi ......................................................... 43

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 44

4.1 Industri Semen ......................................................................................... 44

4.1.1 Konsumsi Energi dan Produksi Industri Semen ................................ 44

4.1.2 Intensitas Energi Industri Semen ....................................................... 45

4.1.3 Intensitas Emisi CO2 Industri Semen ................................................. 46

4.1.4 Benchmark Intensitas Energi Industri Semen ................................... 47

4.1.5 Energy Footprint Industri Semen ...................................................... 48

4.1.6 Simulasi Model Permintaan Energi Industri Semen .......................... 50

4.2 Industri Baja ............................................................................................ 53

4.2.1 Konsumsi Energi dan Produksi Industri Baja.................................... 53

4.2.2 Intensitas Energi Industri Baja .......................................................... 54

4.2.3 Intensitas Emisi CO2 Industri Baja .................................................... 55

4.2.4 Benchmark Intensitas Energi Industri Baja ....................................... 55

4.2.5 Energi Footprint Industri Baja Indonesia .......................................... 56

4.2.6 Simulasi Model Permintaan Energi Industri Baja ............................. 58

4.3 Industri Pulp dan Kertas. ......................................................................... 61

4.3.1 Konsumsi Energi dan Produksi Industri Pulp dan Kertas ................. 61

4.3.2 Intensitas Energi Industri Pulp dan Kertas ........................................ 63

4.3.3 Intensitas Emisi CO2 Industri Pulp dan Kertas .................................. 65


xi


4.3.4 Benchmark Intensitas Energi Industri Pulp dan Kertas ..................... 66

4.3.5 Energy Footprint Industri Pulp dan Kertas Indonesia ....................... 67

BAB 5 KESIMPULAN ....................................................................................... 71

5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 71

5.2 Saran ........................................................................................................ 71

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 72


xii


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Siklus Kebijakan ................................................................................ 8 Gambar 2. 2 Langkah Umum Pendekatan End-Use Pada Model Energi Listrik .. 12 Gambar 2. 3 Estimasi Permintaan Energi Sektor Industri .................................... 12 Gambar 2. 4 Energy Footprints sektor manufaktur di Amerika Serikat ............... 18 Gambar 2. 5 Alur energi pada proses produksi semen.......................................... 22 Gambar 2. 6 Industri Hulu Pengolahan Logam .................................................... 23 Gambar 2. 7 Industri Antara Pengolahan Logam.................................................. 23 Gambar 2. 8 Industri Hilir Pengolahan Logam ..................................................... 24

Gambar 2. 9 Diagram Alir Teknologi Proses Produksi Pulp dan Kertas .............. 29 Gambar 2. 10 Sistem Penyediaan Dan Kebutuhan Energi .................................... 33

Gambar 3. 1 Diagram alir penelitian ..................................................................... 36

Gambar 4. 1 Produksi Semen dan Konsumsi Energi Industri Semen ................... 44 Gambar 4. 2 Intensitas Energi Industri Semen Indonesia ..................................... 46 Gambar 4. 3 Intensitas Emisi CO2 Industri Semen Tahun 2001 - 2007 ............... 46 Gambar 4. 4 Intensitas Energi Industri Semen dibeberapa Negara Tahun 2008 .. 47 Gambar 4. 5 Energi Footprint dan Emisi CO2 Industri Semen tahun 2007 .......... 49 Gambar 4. 6 Proyeksi Konsumsi Energi dan Produksi Industri Semen ................ 50 Gambar 4. 7 Perbandingan Konsumsi Energi Intensitas Berubah dengan

Konsumsi Energi Intensitas Tetap .......................................................... 51 Gambar 4. 8 Emisi Industri Semen 2008 2020 .................................................. 52 Gambar 4. 9 Intensitas CO2 Industri Semen Tahun 2008 - 2020 .......................... 52

Gambar 4. 10 Produksi Baja dan Konsumsi Energi Industri Baja ........................ 53 Gambar 4. 11 Intensitas Energi Industri Baja Indonesia ....................................... 54 Gambar 4. 12 Intensitas Emisi CO2 Industri Baja Tahun 2001 - 2007 ................ 55 Gambar 4. 13 Intensitas Energi Industri baja dibeberapa Negara Tahun 2008 .... 56 Gambar 4. 14 Energi Footprint dan Emisi CO2 Industri Baja tahun 2007 ............ 57 Gambar 4. 15 Proyeksi Konsumsi Energi dan Produksi Industri Baja ................. 59 Gambar 4. 16 Perbandingan Konsumsi Energi Intensitas Berubah dengan

Konsumsi Energi Intensitas Tetap .......................................................... 60 Gambar 4. 17 Emisi Industri Baja 2008 2020 .................................................... 60 Gambar 4. 18 Intensitas CO2 Industri Baja Tahun 2008 2020 ........................... 61 Gambar 4. 19 Produksi Pulp dan Konsumsi Energi Industri Pulp ........................ 62 Gambar 4. 20 Produksi Kertas dan Konsumsi Energi Industri Kertas .................. 62

Gambar 4. 21 Intensitas Energi Industri Pulp Indonesia ....................................... 64

Gambar 4. 22 Intensitas Energi Industri Kertas Indonesia ................................... 64

Gambar 4. 23 Intensitas Emisi CO2 Industri Pulp Tahun 2001 2007 ................ 65 Gambar 4. 24 Intensitas Emisi CO2 Industri Kertas Tahun 2001 2007............. 65 Gambar 4. 25 Intensitas Energi Industri Pulp dibeberapa Negara Tahun 2008 .... 66 Gambar 4. 26 Intensitas Energi Industri Kertas dibeberapa Negara Tahun 2008 . 66 Gambar 4. 27 Energi Footprint dan Emisi CO2 Industri Pulp tahun 2007 ............ 69

Gambar 4. 28 Energi Footprint dan Emisi CO2 Industri Kertas tahun 2007......... 70


xiii


DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Statistik penyediaan energi primer nasional ........................................ 33 Tabel 2. 2 Statistik Konsumsi Energi Nasional .................................................... 33 Tabel 2. 3 Statistik Konsumsi Energi Per Sektor (included biomass). ................. 34 Tabel 2. 4 Simbol-Simbol yang Digunakan Dalam Powersim Studio .................. 35

Tabel 3. 1 Asumsi Laju PDB yang Digunakan ..................................................... 41 Tabel 3. 2 Faktor Emisi untuk Tiap Jenis Bahan Bakar ........................................ 42

Tabel 4. 1 Konsumsi Energi PT. X Tahun 2008 ................................................... 45 Tabel 4. 2 Intensitas Energi Industri Baja untuk Setiap Jenis Proses ................... 54


1


BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kebijakan Energi Nasional (KEN) saat ini mengalami pergeseran dari

supply side management menuju demand side management dimana penggunaan

energi di Indonesia masih belum bisa dikatakan efisien (masih boros energi). Hal

ini ditunjukkan oleh parameter intensitas energi atau sering disebut energy

productivity (rasio permintaan energi/PDB) pada tahun 2008 sebesar 17,125

MBtu/US$ yang masih lebih tinggi dibanding negara-negara Asia seperti Philipina

11,185, Malaysia 15,064, dan Jepang 4,651 (EIA, 2010). Walaupun permintaan

energi per kapita Indonesia lebih rendah dibandingkan negara maju, namun hal ini

hanya menunjukkan akses energi komersial dan aktivitas untuk kegiatan produktif

masih rendah terbukti dari masih seringnya terjadi kelangkaan energi dibeberapa

tempat.

Penggunaan energi yang tidak efisien antara lain disebabkan produktivitas

sektoral yang masih rendah karena kurang handalnya pasokan energi terutama

sektor industri manufaktur sehingga beroperasi dibawah kapasitas. Selain itu,

teknologi yang digunakan sektor pengguna energi pada umumnya sudah tua

sehingga boros energi. Untuk sektor transportasi, terbatasnya moda transportasi

massal yang efisien, keterbatasan infrastruktur, dan kurang sinkronnya kebijakan

sektor energi dan sektor otomotif menyebabkan kemacetan lalu lintas yang

mengakibatkan pemborosan energi. Di lain pihak, peralatan hemat energi yang

banyak ditawarkan belakangan ini masih dinilai mahal dan dianggap sebagai

barang mewah serta belum adanya budaya hemat energi.

Sektor industri manufaktur merupakan sektor yang mengkonsumsi energi

terbesar diantara semua sektor pengguna energi (transportasi, listrik, rumah tangga

dan komersial) namun demikian intensitas energinya hampir dua kali lipat

intensitas energi rata-rata nasional (Suehiro, 2007). Pertumbuhan input sektor

industri terutama energi lebih tinggi dibanding pertumbuhan ouput (PDB sektor)


2


industri. Hal ini diduga terjadi deindustrialisasi yang antara lain disebabkan

kekurangan pasokan energi terutama gas bumi dan listrik dan teknologi

permesinan yang sudah tua dan boros energi dan faktor ekternal selain energi.

Sektor industri manufaktur dapat dibagi dalam kelompok padat energi

(Energy Intensive Industry) dan kelompok yang tidak padat energi. Menurut

Badan Pusat Statistik (BPS) data konsumsi energi pada setiap subsektor industri

manufaktur menunjukkan bahwa hanya 6 (enam) subsektor yang mengkonsumsi

sekitar 80% dari total pasokan energi, sedangkan 20% pasokan energi diserap oleh

17 subsektor industry manufaktur. Enam subsektor yang masuk ke dalam

subsektor padat energi adalah; subsektor Kimia, Logam, Makanan dan Minuman,

Semen dan Keramik (galian bukan logam), Tekstil dan Pengolahan Kertas.

Dalam konteks kebijakan, pemerintah telah mengeluarkan PP No. 70

Tahun 2009 tentang konservasi energi yang mengatur antara lain kewajiban

pengguna energi dengan jumlah tertentu (setara 6,000 TOE 252.000 GJ atau

lebih) untuk melaksanakan manajemen energi dan audit energi; pemberian

insentif, disinsentif bagi pelaku konservasi yang berhasil atau gagal, namun

demikian belum terlihat hasilnya.

Model energi nasional telah dikembangkan sejak tahun 1997 oleh

Pengkajian Energi Universitas Indonesia (PEUI) dengan nama Indonesia Energy

Outlook by System Dynamic (INOSYD), terdiri dari model suplai energi dan

permintaan energi (refference energy system), model makroekonomi (SAM/I-O)

dan model lingkungan. Model INOSYD bersifat bottom-up (detail di bagian

sistem energi suplai) dan optimisasi parsial serta demand driven (Purwanto,

2006). Model permintaan energi INOSYD masih menggunakan model

ekonometrik berdasarkan teori ekonomi dan empiris, belum didasarkan pada end

used/engineering model sehingga belum bisa dikaitkan dengan kebijakan demand

side management yaitu konservasi dan efisiensi energi. Penelitian ini memodelkan

subsektor padat energi industri manufaktur yakni, Semen, Logam, dan Pulp dan

Kertas.


3


1.2 Perumusan Masalah

Subsektor Industri Kimia, Logam, Makanan dan Minuman, Semen dan

Keramik (galian bukan logam), Tekstil dan Pengolahan Kertas merupakan

subsektor yang padat energi pada industri manufaktur yang masih boros energi.

Masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah seperti apa peta konsumsi

energi dan intensitas energi pada subsektor-subsektor industri manufaktur di

Indonesia. Dengan memodelkan subsektor-subsektor ini akan dapat diketahui

intensitas energi dan peluang konservasi energi pada subsektor-subsektor yang

dibahas.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan model permintaan

energi yang berbasis engineering-economic model pada subsektor industri

manufaktur yang akan diintegrasikan pada model INOSYD sehingga dapat:

- Memetakan dan memprediksikan kebutuhan energi dan carbon footprint pada

keenam subsektor industri tersebut.

- Memprediksikan intensitas dan serta intesitas karbon dioksida pada subsektor

industri.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagi berikut:

- Analisis kebutuhan energi hanya pada industri Logam, Semen, dan Pulp dan

Kertas.

- Kebutuhan energi yang dimaksud yaitu energi yang digunakan selama proses

produksi tidak termasuk listrik untuk perkantoran dan transportasi pada

industri.

- Intensitas energi dinyatakan dalam satuan Giga Joule (GJ)/ton produk untuk

memudahkan pemodelan.

- Pemetaan Energi Footprint dilakukan dengan menggambarkan aliran pasokan

energi dan kebutuhan energi di pabrik manufaktur.

- Emisi CO2 dihitung hanya yang berasal dari proses pembakaran bahan bakar.

- Permodelan yang akan dilakukan berdasarkan kebijakan yang seragam untuk

kurun waktu sampai dengan tahun 2020.


4


BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian Terkait Dengan Permintaan Energi di Indonesia

Beberapa penelitian tentang sisi permintaan energi di Indonesia telah

dilakukan oleh M.M. Pitt (1985), Sasmojo dan Tasrif (1991) yang mengulas sisi

permintaan untuk Bahan Bakar Minyak khususnya kerosene, penelitian lain

dilakukan oleh Ooi (1986) yang lebih fokus pada daerah rural. Schipper dan

Meyers (1991) juga melakukan penelitian pada sisi permintaan energi dengan

penekanan kepada efisiensi peralatan listrik rumah tangga.

Penelitian dalam skala regional, dimana Indonesia menjadi salah satu

objek penelitian dilakukan oleh Ishguro M, dan T. Akiyama (1995) yang meneliti

permintaan energi di negara-negara ASEAN, termasuk Indonesia pada tingkat

agregat dengan menggunakan model ekonometrik, dan fokus penelitian adalah

untuk melihat dampak dari kebijakan energi terhadap pertumbuhan permintaan.

Sedangkan Dahl, dan Kurtubi (1997) melakukan penelitian terhadap perkiraan

permintaan BBM dengan model cointegration. Penelitian tentang permintaan

BBM yang dilakukan Saad S. (2009) adalah untuk memperkirakan elastisitas

harga dan pendapatan terhadap harga. Penelitian yang dilakukan oleh Shrestha

dan Marpaung (1999) yaitu dari sisi permintaan listrik dan terkait carbon tax.

Sun (2003) melakukan analisa terhadap intensitas energi pada sektor

manufaktur di banyak negara di dunia. Dalam penelitiannya Sun membahas

penurunan intensitas energi di sektor manufaktur di Indonesia dan beberapa

negara berkembang lainnya yang disebakan oleh perhitungan total pasokan energi

primer (Total Primary Energy Supply) dan juga memasukkan pasokan energi

terbarukan.

2.2 Penelitian Terkait Dengan Permodelan Permintaan Energi

Permodelan energi membantu dalam memahami hubungan dan interaksi

antara energi dengan faktor lainnya (misalnya ekonomi, teknologi dan lain-lain).


5


Hal ini membantu para perencana kebijakan energi untuk memperkirakan dan

merencanakan dampak kebijakan di masa depan. Permodelan energi dapat

digunakan untuk landasan dalam memformulasi kebijakan yang sesuai dengan

keadaan dan situasi yang terjadi. Publikasi dalam negeri yang terkait dengan

kebijakan energi dan permodelan adalah yang diterbitkan oleh Pengkajian Energi

Universitas Indonesia (PEUI), buku ini mempunyai cakupan luas tentang

permodelan energi serta memberi panduan untuk setiap konsep dan formulasi.

Jebaraja dan Iniyan (2004) telah melakukan paper review terhadap

berbagai topic yang berkembang dan berhubungan dengan permodelan energi.

Perbedaan jenis permodelan yang dicatat dalam penelitiannya adalah energy

planning models permodelan energi untuk perencanaan, energy supply-demand

models permodelan energi untuk pasokan-permintaan, forecasting models

permodelan untuk melakukan perkiraan, renewable energy models permodelan

untuk energi terbarukan, emission reduction models permodelan untuk

pengurangan emisi, dan model untuk optimalisasi. Selain mengulas jenis-jenis

permodelan, mereka juga mengulas permodelan berdasarkan neural network dan

fuzzy theory yang dapat digunakan untuk melakukan perkiraan.

Bhattacharyya dan Timilsilna (2009) secara kritis mengulas beberapa

metodologi permodelan energi dalam rangka mendapatkan model yang tepat

untuk memasukkan hal-hal yang khusus yang terdapat di negara-negara

berkembang. Kemudian mereka menyimpulkan bahwa secara umum permodelan

permintaan energi yang telah dilakukan dapat dikelompokkan ke dalam dua

pendekatan, yaitu econometric models dan end-use energy accounting.

Pendekatan end-use energy accounting di negara-negara berkembang terdapat

masalah dengan ketersediaan data, padahal model ini membutuhkan data yang

detail untuk mewakili setiap sub sektor dalam membuat proyeksi/prediksi ke

depan yang realistik dibandingkan dengan pendekatan ekonometrik.

2.3 Penelitian Terkait Dengan Sektor Industri Manufaktur

Beberapa penelitian untuk menganalisa performa intensitas energi pada

industri manufaktur dilakukan dilakukan dengan perbandingan antar negara atau

terfokus pada satu negara tertentu. Miketa (2001) menggunakan metodologi Panel


6


Analisis untuk menganalisa sektor industri manufaktur di negara-negara

berkembang dan negara-negara industri maju yang meliputi negara anggota

OECD, negara-negara di Asia dan di Amerika latin. Penelitian ini melihat

perubahan index intensitas energi dan bukan melihat nilai intensitas energi di

negara-negara tersebut. Salah satu pertanyaan dari kajian ini adalah; berapa besar

industri yang mampu mempengaruhi intensitas energi. Variabel yang dianalisa

terutama adalah a.) aktivitas ekonomi sektoral dan b.) sektor investasi.

Kesimpulan dari penelitian ini adalah, secara umum investasi tidak memiliki

natural force untuk membawa kearah penurunan intensitas energi.Seangkan

jawaban bagi salah satu pertanyaan penelitian ini, seperti disebutkan di atas,

adalah semakin besar industri tumbuh, maka semakin banyak energi yang

diperlukan.

Silveria dan Luken (2008) melakukan penelitian terhadap intensitas sektor

industri manufaktur secara global. Tujuan dari penelitian tersebut adalah untuk

melihat dan pada subsektor manufaktur dan negara mana yang memiliki potensi

untuk penurunan penggunaan energi. Metodologi yang digunakan berbeda dengan

Miketa, dimana Silveria dan Luken menggunakan metodelogi decoupling.

Metoda ini adalah untuk melihat pertumbuhan relatif dari parameter-parameter

terkait dengan lingkungan hidup (misalnya, Energi) dengan pertumbuhan

parameter ekonomi (misalnya, pertumbuhan output industri).

Penelitian Silveria dan Luken dilakukan terhadap industri padat energi

yang terdiri dari; Kimia dan Petrokimia, Pulp and Paper, Makanan/Minuman dan

Rokok, serta Tekstil dan Kulit.

Penelitian yang fokus terhadap satu negara terhadap sektor industri

manufaktur yang lain adalah sperti yang dilakukan oleh Worrell dan Price (2001)

untuk wilayah Amerika Serikat, atau oleh Mongia, dan Sathaye (2001), yang

melihat hubungan antara kebijakan teknologi proses dan kondisi produksi

terhadap produktivitas serta pertumbuhan diukur dengan angka pertumbuhan dan

kemudian dilakukan analisa dekomposisi dengan Divisia Index dengan metode

yang digunakan adalah Additive LMDI pada sektor industri padat energi.

Meskpiun penelitian yang dilakukan oleh Mongia, dan Sathaye memiliki


7


kesamaan objek industri manufaktur serta pada pendekatan analisa Dekomposisi

dengan metode Additive Divisia Index. Namun demikian Mongia, dan Sathaye

tidak melakukan pemetaan Energy Foorprint dalam melakukan analisanya.

Penelitian yang menarik dilakukan oleh Dyer (2008) untuk melihat State-

of-science hingga 2050, serta melakukan teknologi assessment untuk menekan

permintaan energi dan penurunan emisi CO2. Hasil utama dari penelitian ini

adalah mengidentifikasi karakter industri di UK, acuan dalam melakukan

teknologi assessment, identifikasi perkebangan teknologi saat ini dan arah

perkembangan ke depan serta mengidentifikasi pemicu dan hambatan pada

industri dalam menggunakan teknologi yang hemat energi serta ramah

lingkungan. Dyer melihat bahwa pemicu utama bagi industri untuk melakukan

perubahan adalah Biaya dan Peraturan Pemerintah.

Penelitian yang dilakukan pada wilayah ASEAN antara lain dilakukan

oleh Bhattacharyyaa dan Ussanarassameeb (2005) yang meneliti perubahan

intensitas energi pada sektor industri di Thailand antara tahun 1981 and 2000

dengan menggunakan pendekatan decomposition analysis.

Di Indonesia penelitian tentang sektor manufaktur telah dilakukan oleh

Sriyadi (2011) industri baja, industi pulp dan kertas, industri semen dan tekstil dan

Karunia (2010) industri semen dan tekstil. Keduanya membahas tentang

hubungan intensitas energi dengan penambahan kapasitas pada industri dan

tambahan pada konsumsi energi dengan menggunakan model permintaan energi.

2.4 Model Permintaan Energi

Pengambilan sebuah kebijakan didasarkan pada sebuah tujuan untuk apa

kebijakan tersebut, dengan mempertimbangkan keadaan ekonomi, keadaan sosial

dsb pada saat itu. Setelah sebuah kebijakan dibuat, kemudian kebijakan tersebut

diaplikasikan. Dampak dari pengaplikasian kebijakan tersebut kemudian menjadi

feedback untuk membuat sebuah kebijakan baru yang mensuport kebijakan lama.

Hal ini berlangsung terus hingga menjadi sebuah siklus. Gambar 2.1

menunjukkan siklus kebijakan yang dimaksud.


8


Gambar 2. 1 Siklus Kebijakan

Model permintaan energi merupakan model yang menitikberatkan pada

kebutuhan energi untuk memenuhi berbagai kebutuhan lainnya, dengan model ini

akan didapatkan indikator-indikator kinerja utama yang dapat dibandingkan

dengan target-target yang telah ditetapkan melalui kebijakan yang diambil. Salah

satu indikator adalah intensitas energi.

Beberapa pendekatan yang biasa digunakan dalam model permintaan

energi adalah sebagai berikut:

2.4.1 Pendekatan Ekonometrik

Pendekatan ini merupakan pendekatan standar yang umum digunakan

dalam energi modeling, pendekatan ini menggunakan hubungan antara variabel

terikat dengan variabel bebas tertentu berdasarkan analisis statistik dari data

historis. Hubungan antar variabel ini kemudian digunakan untuk memproyeksi

variabel terikat dengan mengubah variabel bebas dan menentukan efeknya

terhadap variabel terikat.

Pendekatan ini memiliki hubungan yang sangat dekat dengan teori

konsumsi dan teori produksi. Variabel penting yang akan digunakan didalam

model dapat diambil dari teori yang sesuai dan pengaruh dari variabel ini

dievaluasi secara statistik. Biasanya hasil analisis statistik dari faktor-faktor yang

relevan akan dipertimbangkan dan digunakan dalam fungsi untuk mengestimasi


9


kebutuhan. Fungsi-fungsi alternatif lain juga dapat diuji untuk mendapatkan

hubungan antar variabel yang paling sesuai, tetapi saat jumlah variabel bebas

bertambah, maka kombinasi untuk mencari hubungan antar variabel akan

meningkat secar eksponen dan membuat pemilihan fungsi menjadi sulit.

Tingkat kerumitan pendekatan ekonometrik bervariasi, sebuah persamaan

diturunkan dari dari bentuk dasar analisis. Pendekatan market share juga

digunakan dalam beberapa kasus tertentu, khususnya untuk bahan bakar di sektor

transportasi. Pada kasus seperti ini total permintaan/kebutuhan diestimasi secara

bersamaan melalui sebuah persamaan dan market share setiap jenis bahan bakar,

baru kemudian diestimasi secara terpisah dengan menggunakan beberapa

persamaan yang lain lagi. Estimasi kompleks berdasarkan persamaan pengeluaran

yang simultan juga digunakan dalam pendekatan ini. Pendekatan ekonometrik ini

telah diaplikasikan pada total agregrat permintaan energi seperti pada permintaan

energi per sektor (industri, transportasi, komerisial, rumah tangga, dan

pembangkitan). Bahkan pendekatan ini telah digunakan didalam keseluruhan

energi sistim dengan menggunakan framework kestimbangan energi.

Pendekatan ekonometrik ini telah berkembang secara signifikan dalam 30

tahun terakhir, Pada tahun 1970-an tujuan utamanya adalah untuk mengerti

hubungan antara energi dengan berbagai variabel ekonomi. Seperti yang

dinyatakan oleh Pindyck (1979) sebagai berikut:

Pengertian terhadap respon permintaan energi dalam jangka panjang

akibat perubahan harga dan pendapatan masih sangat kurang dan ini berakibat

pada sulitnya membuat sebuah disain kebijakan energi dan ekonomi. Dengan

menggunakan model energi yang berbeda dan mengestimasi menggunakan data

internasional, kita mendapatkan pengertian yang lebih baik tentang struktur

permintaan energi jangka panjang dan hubungannya dengan pertumbuhan

ekonomi.

Hartman (1979) merangkum perkembangan pendekatan ekonometrik pada

periode 1970-an sebagai berikut:

Banyak pendekatan dini pada sektor rumah tangga, komersial dan/atau

industri di model permintaan adalah kumulatif (secara total), menggunakan

persamaan tunggal, dan berfokus pada satu bahan bakar. Model seperti ini, secara


10


umum hanya menggunalan harga bahan bakar sebagai decision variable, tidak

memberikan perhatian lebih pada karakteristik pembakaran bahan bakar pada

peralatan dan perbedaan antara permintaan jangka panjang dan permintaan jangka

pendek. Model kesimbangan energi memberikan kedinamisan model demand

untuk sebuah bahan bakar dan kemudian merambat ke interfuel dan inter-faktor

model untuk permintaan energi di sektor rumah tangga, komersial dan/atau

industri

Griffin (1993) telah mengidentifikasi tiga metode yang berkembang pesat

sejak tahun 1970-an, yaitu trans-log revolution, panel data dan discrete choice.

Wirl dan Szirucsek (1990) menyatakan bahwa fungsi trans-log tampil sebagai

metode yang banyak dipakai karena memiliki fleksibilitas. Ini mengakomodir

investigasi kapital energi, substitutabilitas dan perubhan teknologi. Analisis panel

data mengakomodasi variasi interregional yang dapat digunakan untuk

menggambarkan perubahan jangka panjang yang digambarkan pada time series

data. Sementara itu metode discrete data bergantung pada stok dan utilitas untuk

menentukan permintaan

2.4.2 Pendekatan End-Use.

Pendekatan end-use atau pendekatan engineering-economic yang juga

dikenal dengan pendekatan bottom-up adalah pendekatan yang juga digunakan

secara luas pada prakiraan permintaan energi yang berfokus pada kebutuhan final

energi. Pendekatan ini digunakan pada International Institute of Applied Systems

Analysis (IIASA), International Atomic Energy Agency (IAEA), Lawrence

Berkeley Laboratory (LBL) dan tempat-tempat lainnya. Wilson dan Swisher

(1993) menyarankan metode ini digunakan untuk menjawab pertanyaan dimana

dan seberapa banyak energi digunakan pada sektor tertentu. Pendekatan ini

menyediakan kacamata yang berbeda pada realisasi pertumbuhan ekonomi dan

kualitas hidup yang baik dengan suplai energi yang terbatas.

Worrel et.al (2004) berpendapat bahwa walaupun harga sangat

mempengaruhi penggunaan energi, tetapi juga terdapat faktor lain seperti

kebijakan dan interkasi antar industri yang mempengaruihi penggunaan energi di

level konsumen akhir.


11


a comprehensive assessment of policy impacts and program effects,

effectiveness, and efficiency. The variety also means that the standard neoclassic

economic framework is insufficient for energy models aiming to explore the

different dimensions of potential policy impacts.

Model bottom-up menyediakan alternatif lain dalam menganalisis sebuah

kebijakan secara lebih dekat. Model ini memiliki beberapa langkah umum sebagai

berikut (IAEA, 2006):

- Pembagian total permintaan energi kedalam kategori per sektor.

- Analisis sistematik faktor-faktor sosial, ekonom dan teknologi

Untuk mendapatkan evolusi jangka penjang

Indentifikasi interrelationship

- Menbuat struktur hierarki

- Formulaisasi struktur kedalam bentuk matematika.

- Snap-shot view dari tahun yan menjadi refrensi

Dasar dari proyeksi energi

Pembangunan data yang relevan dan hubungan matematis

Tahun refrensi adalah tahun terakhir dari data historis yang tersedia.

- Mendisain skenario untuk proyeksi

- Proyeksi kuantitatif menggunakan hubungan matematis dan skenario.

Contoh pendekatan end-use yang diaplikasikan pada model energi listrik

dapat dilihat Gambar 2. 2.

Variasi model yang berdasarkan pendekatan ini telah banyak

dipublikasikan, perbedaannya terletak pada tingkat disagregasi

(pembagian/pemisahan), representasi teknologi, pemilihan teknologi, tujuan

model dan integrasi ekonomi makro. Secara umum, model end-use menggunakan

simulasi atau optimisasi, sementara representasi teknologi dibuat eksplisit. Model

makro ekonomi lebih sering dijadikan sebagai driver dari variabel yang

digunakan, tetapi juga ada beberapa model yang di drive dari makro model yang

berbeda yang mengambil hubungan dari model makro ekonomi. Gambar 2. 3

berikut menyatakan cara estimasi permintaan energi sektor industri secara umum.


12


Sumber: Swisher et al, 1997

Gambar 2. 2 Langkah Umum Pendekatan End-Use Pada Model Energi Listrik

Sebagian besar model end-use muncul setelah kenaikan harga minyak

pertama pada tahun 1970-an, dan banyak mengalami perubahan sampai mencapai

keadaan saat ini. Sebagai contoh representasi teknologi didalam MARKAL yang

didukung oleh data yang mendetail. Saat ini sebagaian besar model yang

dijalankan di komputer pribadi dan dapat diopersikan dengan basis stand-alone.

Sumber: UN, 2001

Gambar 2. 3 Estimasi Permintaan Energi Sektor Industri


13


Model ini juga dapat memasukkan pembagian desa-kota dan mencakup

aktivitas informal. Selain itu model ini juga dapat memperlihatkan keberagaman

proses aktual dan teknologi konversi energi dan penggunaannya, dan tidak

bergantung pada agregat total dan satu era teknologi. Oleh karena tidak juga

bergantung pada sejarah evolusi masa lalu, model ini dapat memperlihatkan

perubahan struktural dan perkembangan teknologi ini yang menjadi kelebihan dari

perndekatan end-use model. Dari berbagai skenario yang dikembangkan, model

ini mencoba memproyeksi perkembangan jalur dan pengaruh kebijakan terhadap

perkembangan ekonomi. Walaupun begitu model jenis ini sangat kurang untuk

dapat mengertahui pengaruh harga terhadap hasil yang akan dikeluarkan, ini

menyebabkan kurang efektifnya analisis pada kebijakan-kebijakan tertentu.

2.4.3 Pendekatan Input-Output

Metoda ini merupakan teknik yang diperkenalkan oleh Prof. Wassily W.

Leontief tahun 1951. Teknik ini dipergunakan untuk mengetahui hubungan antar

industri agar dapat memahami saling ketergantungan dan kompleksitas

perekonomian. Banyak negara yang menggunakan pendekatan ini sebagai dasar

dari model energi, walaupun terdapat beberapa asumsi atau batasan pada

pendekatan ini

Tabel input output adalah suatu matriks yang menggambarkan transaksi

penggunaan barang dan jasa antar berbagai kegiatan ekonomi. Tabel input output

memberikan gambaran menyeluruh tentang:

- Struktur perekonomian negara/wilayah yang mencakup output dan nilai

tambah masing-masing sektor.

- Struktur input antara, yaitu transaksi penggunaan barang dan jasa antara sektor

produksi.

- Struktur penyediaan barang dan jasa baik berupa produksi dalam negeri

maupun barang impor.

- Struktur permintaan barang dan jasa, baik permintaan oleh berbagai sektor

produksi maupun permintaan untuk konsumsi, investasi dan ekspor.


14


Dari uraian di atas, dapat dijabarkan kegunaan tabel input output adalah

sebagai berikut :

- Menyediakan informasi yang lengkap mengenai struktur penggunaan barang

dan jasa di tiap sektor ekonomi serta pola distribusi produksi yang dihasilkan.

- Sebagai dasar berbagai perencanaan dan analisis ekonomi makro terutama

berkaitan dengan produksi, konsumsi, pembentukan modal, ekspor dan impor.

- Sebagai kerangka model untuk studi kuantitatif seperti analisis dampak dan

keterkaitan antar sektor, proyeksi ekonomi dan ketenagakerjaan, serta studi

khusus lainnya.

- Menguji dan mengevaluasi konsistensi data sektoral antar sumber, sehingga

berguna untuk perbaikan dan penyempurnaan sistem penyediaan data statisitik

perekonomian.

- Memberi petunjuk mengenai sektor-sektor yang mempunyai pengaruh terkuat

dalam petumbuhan ekonomi serta sektor yang peka terhadap pertumbuhan

perekonomian wilayah.

Tabel input output yang digunakan untuk analisis ekonomi bersifat tetap

karena berkaitan dengan asumsi dasar penyusunannya. Asumsi yang digunakan

antara lain (Harry W. Richardson, 1979):

- Keseragaman, yang mensyaratkan bahwa setiap sektor memproduksi suatu

output tunggal dengan struktur input tunggal dan tidak ada subtitusi otomatis

terhadap input dari output sektor yang berbeda-beda.

- Kesebandingan, yang menyatakan hubungan antara input dan output dalam

tiap sektor merupakan fungsi linier yaitu jumlah tiap jenis input yang diserap

oleh sektor tertentu naik atau turun sebanding dengan kenaikan atau

penurunan sektor tersebut.

- Keterbatasan di atas berpengaruh terhadap penggunaan tabel koefisien input

untuk kegunaan analisis. Koefisien input yang disebutkan juga koefisien

teknis dianggap konstan sepanjang periode, sehingga diasumsikan tidak ada

perubahan teknologi.

- Perubahan kuantitas dan harga input sebanding dengan perubahan kuantitas

dan harga output.


15


- Tidak ada eksternalitas ekonomi dan disekonomi, biasanya total output

merupakan penjumlahan dari individual output.

2.4.4 Pendekatan skenario

Pendekatan ini banyak digunakan pada model untuk memperoleh

kebijakan perubahan iklim dan efisiensi energi (Ghanadan dan Koomey, 2005).

Pendekatan skenario berasal dari managemen strategis yang telah digunakan sejak

tahun 1960. Pada energi dan area perubahan iklim, skenario yang digunakan oleh

Intergovernmental Panel of Climate Change (IPCC) telah menjadi isu yang

penting pada penentuan kebijakan bersama. Pendekatan skenario bukan

merupakan pendekatan baru dalam analisis energi, ia merupakan integrasi dari

pendekatan ens-use.

Sebuah skenario adalah sebuah cerita/pengandaian yang menggambarkan

tentang kemungkinan yang akan terjadi di masa mendatang (shell,2003). Skenario

mengarah pada sebuah jalur yang dibuat untuk mengetahui bagaimana damaknya

terhadap masa depan. (Ghanadan dan Koomey, 2005). Dan merupakan

pendekatan yang tepat untuk dunia yang selalu berubah dan tidak pasti (Leydon et

al, 1996).

Scenarios give the analyst the opportunity to highlight different

combinations of various influences, so that alternative future contexts can be

sketched out, and the energy implications examined (Leydon et al. 1996)

Kelebihan dari pendekatan skenario ini adalah kemampuan model untuk

menangkap perunbahan struktur secara eksplisit dengan mempertimbangkan

perubahan arah pembangunan secara tiba-tiba. Tingkat pembagian aktual agregat

dan pemasukkan energi tradisional dan aktivitas sektor informal tergantung dari

pembuat model dan implementasinya. Berdasarkan teori, dimungkinkan untuk

memasukkan faktor-faktor tersebut, tetapi pada aplikasi nyatanya tidak diketahui

secara pasti seberapa banyak faktor-faktor tersebut dapat dimsukan kedalam

model. Sebagai tambahan, perkembangan dari pendekatan ini yang dapat

mengakomodir perubahan struktural, kemunculan atau penghilangan aktivitas

ekonomi bukanlah hal yang mudah.


16


2.4.5 Pendekatan hibrid

Pendekatan ini seperti namanya, merupakan kombinasi dari dua atau lebih

pendekatan yang telah dijelaskan diatas untuk dapat menghasilkan model yang

lebih baik. Pendekatan hibrid muncul untuk mengatasi batasan yang muncul pada

sebuah pendekatan. Model jenis ini telah berkembang luas dan tidak dapat

diklasifikasikan secara spesifik berdasarkan kategori yang ada saat ini. Sebagai

contoh, model ekonometrik ada yang telah mengadopsi pemisahan representatif

aktivitas ekonomi yang lebih mendetai. Sama halnya seperti model end-use yang

menggunakan pendekatan ekonometrik pada level disagregatisasi/pemisahan yang

merupakan keunggulan dari pendekatan ekonometrik.

Penggunaan pendekatan ini berkembang karena beberapa hal berikut:

- Untuk menyatukan gap efisiensi yang ada pada model top-down dan

bottom-up, model dengan struktur top-down menggunakan informasi bottom-

up untuk mengestimasi parameter. (Koopman dan te Velde, 2001)

- Untuk mendapatkan detail teknologi dari model bottom-up dan detail mikro,

dan makro-ekonomi dari pendekatan yang diadopsi. NEMS (National Energy

Model System) yang dikembangkan oleh U.S. Department of Energy (DOE)

masuk kedalam kategori ini. NEMS dikembangkan untuk Annual Energy

Outlook yang diterbitkan oleh DOE. NEMS menggunakan detail yang ada

pada model engineering-economic (end-use) dengan memperthankan analisis

perilaku yang didapat dari model top-down. Contoh lain model seperti ini

adalah CIMS.

- Untuk meninkatkan kemampuan pengaruh harga pada model bottom-up,

informasi harga disisipkan pada struktur model bottom-up. Contoh model

yang menggunakan hal ini adalah POLES yang banyak digunakan di Uni

Eropa untuk analisis kebijakan energi jangka panjang.

Pendekatan ini telah dikembangkan lebih jauh dari sekedar analisis

permintaan dan proyeksi permintaan yang menyertakan interaksi energi-ekonomi,

dan bahkan menyertakan masuknya energi terbarukan dan pemilihan teknologi.

Jelas sudah tujuan dari model dengan pendekatan seperti ini (hibrid)

adalah untuk meningkatkan interaksi diantara paradigma model yang ada untuk

mendapatkan hasil yang lebih baik. Jadi model hibrid menggabungkan detail pada


17


keberagaman teknologi dengan konsistensi asumsi model yang digunakan pada

makro-ekonomi. Pada prinsipnya, dimungkinkan untuk menambahkan energi

tradisional dan aktivitas ekonomi informal ke dalam model. Dan juga

dimungkinakan untuk memasukkan pembagian desa-kota dengan menggunakan

pendekatan spatially differentiated. Tetapi pada aplikasinya implementasi model

ini sangat bervariasi tergantung dari tujuan dibuatnya model.

2.5 Energy Footprint

Penelitian tentang Energi Footprint pada sektor industri manufaktur,

terutama di Indonesia belum banyak ditemukan pada saat kajian putaka ini

dipersiapkan. Ferng (2002) mengusulkan kerangka kerja yang memasukan

hubungan antara 1.) estimasi Energy Footprints yang terkandung dalam barang

dan jasa yang dikonsumsi oleh populasi dan 2.) membangun skenario dan simulasi

kebijakan untuk mengurangi Energy Footprints. Konsep tersebut kemudian

diaplikasikan dalam penelitian di wilayah Taiwan.

Dacombe, Banks, Krivtsov, Heaven menggunakan analisa Energy

Footprints untuk mendapatkan opsi yang terbaik dalam mengelola sisa pecahan

kaca/gelas dari rumah tangga sampai pengolahan kembali. Untuk mendapatkan

gambaran konsumsi energi yang dibutuhkan, sisa pecahan tersebut diikuti mulai

dari rumah tangga sampai pengelolan kembali limbah kaca tersebut.

Tan dan Foo

mengadaptasi metoda Carbon Emission Pinch Analysis

(CEPA) digunakan untuk membuat Energy Footprints. Metoda ini digunakan

untuk analisa batasan potensi karbon emisi dalam energi. Metoda ini berangkat

dari asumsi bahwa dalam suatu sistem terdapat sumber energi, dimana sumber

energi tersebut memiliki karakteristik intensitas karbon dari bahan bakar (energi)

atau teknologi yang digunakan. Dan pada saat yang sama sistem tersebut juga

mengandung permintaan energi, dimana permintaan tersebut tentunya juga

memiliki potensi emisi karbon. Tetapi konsep ini memiliki asumsi bahwa semua

bentuk energi dapat saling bertukar (interchangable), sehingga sulit digunakan

pada lebel industri.

Penjelasan dari Energy Footprints pada sektor industri manufaktur

diuraikan oleh US Dept of Energy bahwa Energy Footprints memetakan aliran

pasokan energi, permintaan, dan energi hilang (losses) pada industri manufaktur.


18


Identifikasi sumber energi dan penggunaan energi akan membantu untuk

mendapatkan area yang berpotensi untuk penghematan energi, dan memberikan

acuan dalam menghitung manfaat dari peningkatan efisiensi energi.

Gambar 2.2 berikut adalah contoh dari Energy Footprints pada sektor

manufaktur di Amerika Serikat pada tahun 2002.

Sumber: http://www1.eere.energy.gov

Gambar 2. 4 Energy Footprints sektor manufaktur di Amerika Serikat

2.6 Industri Semen

Semen (cement) adalah hasil industri dari paduan bahan baku: batu

kapur/gamping sebagai bahan utama dan lempung / tanah liat atau bahan

pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk/bulk, tanpa

memandang proses pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada

pencampuran dengan air. Secara garis besar untuk proses pembuatan semen

adalah sebagai berikut:

- Pengeringan dan penggilingan bahan baku (Unit Raw Mill)

- Penyediaan dan persiapan bahan bakar (Unit Coal Mill)

- Pembakaran tepung baku dan pendinginan clinker (Unit Burning)

- Penggilingan akhir (Unit Finish Mill)

- Pengantongan semen (Unit Packing)


19


2.6.1 Unit Raw Mill

Bahan baku tersebut harus melalui proses penggilingan dan pengeringan

sebelum ke kiln. Hal ini dimaksudkan untuk:

- Mengeringkan bahan baku hingga kadar airnya 50

mm) dan akan dihancurkan. Pada unit crusher terjadi proses pengeringan,

penggilingan, dan pemisahan.

2.6.3 Unit Burning (kiln)

Pada unit ini, bahan baku (batu kapur, pasir silica, tanah liat, dan pasir

besi) direaksikan hingga membentuk clinker dengan kandungan C2S, C3S, C3A,

dan C4AF.

Umpan tepung baku dari storage silo (kiln feed) dialirkan air slide

conveyor ke feed tank (tempat penampungan sementara dan kemudian dikeluarkan

menuju weighing feeder. Setelah itu laju aliran material menuju bucket elevator

dan kemudian dimasukkan ke suspension preheater.


20


Tepung baku masuk ke sistem suspension preheater yang terdiri dari

cyclone yang berhubungan satu dengan yang lain secara bertingkat. Gas panas

keluar karena hisapan suspension preheater fan dan digunakan kembali untuk

pengeringan dan penggilingan di raw mill. Begitu seterusnya sampai semua

cyclone dilewati, kemudian tepung baku masuk ke kiln. Keuntungan unit ini:

- Gas panas dari suspension preheater sebagai pemanas raw mill dan coal mill.

- Rotary kiln menjadi lebih pendek.

- Penghematan bahan bakar.

Unit suspension preheater dilengkapi dengan kalsinasi awal yang

berfungsi untuk menaikkan derajat material sebelum masuk ke kiln. Gas untuk

pemanasan material berasal dari pemanasan gas panas yang dihasilkan oleh

batubara yang disuplai ke KSV dan sisa panas dari kiln. Jumlah total konversi

kalsinasi dari suspension preheater adalah 75-85%.

Setelah keluar dari cylone pertama, tepung baku akan masuk ke dalam

rotary kiln melalui kiln inlet pada suhu 900-1000 oC. Di dalam kiln terjadi

kontak antara gas panas dan material secara kontinu dengan arah counter current

sehingga terjadi reaksi dan perpindahan panas yang menyebabkan perubahan

fisika dan kimia material sepanjang kiln.

Di rotary kiln, bahan bakar dialirkan ke alat pembakar (burner). Batubara

dibakar dengan bantuan udara primer (primary air) dari udara bebas dengan

bantuan primary fan blower dan udara sekunder (secondary air) dari cooler. Hasil

pembakaran yang berupa gas panas juga digunakan untuk pemanasan di

suspension preheater, raw mill, dan coal mill. Rotary kiln sebagai ruang

pembakaran utama terbagi dalam lima daerah (zona), yaitu:

- Zona kalsinasi lanjutan

- Zona safety

- Zona transisi

- Zona sintering

- Zona cooling

Clinker yang terbentuk pada proses pembakaran mengalami pendinginan

pada grate cooler untuk:


21


- Menghindari terurainya C3S menjadi C2S yang dapat menyebabkan clinker

menjadi terlalu keras.

- Menjaga keawetan peralatan transportasi dan penyimpanan karena material

dengan temperatur tinggi dapat merusak alat.

- Clinker panas dapat menyebabkan terjadinya penguraian gypsum yang

ditambahkan pada proses penggilingan akhir.

- Mencegah pembentukan kristal long periclase yang dapat menurunkan

kualitas semen.

- Panas sensibel yang terkandung pada clinker dapat dimanfaatkan kembali

untuk secondary air (membantu pembakaran di main burner) dan tertiary air

(membantu pembakaran di suspension preheater).

Proses pendinginan dalam cooler dilakukan secara tiba-tiba agar

komposisi clinker tidak berubah karena laju pendinginan clinker mempengaruhi

perbandingan kandungan kristal dan fase cair dalam clinker. Pendinginan yang

lambat mendorong pertumbuhan mineral clinker.

2.6.4 Unit Finish Mill

Unit penggilingan akhir dilakukan untuk mendapatkan semen dengan

kehalusan yang diinginkan. Partikel akan keluar dari alat penggiling (mill)

kemudan akan melewati separator untuk menghasilkan produk dengan ukuran

30m (400 mesh). Clinker dari clinker silo, dibawa keluar melalui appron

conveyor menuju hopper clinker dengan bucket elevator. Jumlahnya ditentukan

dengan weighing feeder, lalu clinker tersebut dibawa ke finish mill.

Gyspum dan bahan tambahan aditif lainnya (seperti limestone, fly ash,

trash, dan slag) dari storage diangkut dengan belt conveyor menuju hopper

gypsum. Pembakaran batubara di coal mill menghasilkan ash yang akan bereaksi

dengan clinker dari raw mill. Pada finsih mill, clinker dan gypsum digiling

menggunakan steel ball.

2.6.5 Unit Packing

Produk yang keluar dari penyimpanan semen diangkut menggunakan air

slide conveyor menuju bucket elevator kemudian dimasukkan ke dalam vibrating

screen untuk memisahkan material yang halus dengan yang kasar. Material yang


22


kasar dan pengotor dibuang dengan corong vibrating screen di bagian atas,

sedangkan material yang halus langsung masuk ke dalam cement bin. Kemudian

dari bin dialirkan ke dalam in line packer. Jika bin tersebut telah penuh, maka

semen akan bersikulasi, yaitu dijatuhkan kembali ke dalam bucket elevator lalu

kembali ke vibrating screen dan seterusnya.

2.6.6 Energi Yang Digunakan Dalam Industri Semen

Macam energi pokok yang digunakan untuk pabrik semen ini adalah

energi listrik dan energi panas, yang biasanya berasal dari dua bahan bakar dasar

yaitu minyak solar dan batubara. Energi Listrik digunakan dihampir semua alat

proses pada pabik semen sebagai penggerak motor-motor yang ada pada alat-alat

proses produksi semen. Energi panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan

bakar digunakan pada kiln untuk melelehkan bahan mentah sehingga dapat

bereaksi. Gambar 2. 5 merupakan alur energi pada proses pembuatan semen.

Sumber: http://www.energyefficiencyasia.org/docs/IndustrySectorsCement_draftMay05.pdf

Gambar 2. 5 Alur energi pada proses produksi semen

Unit Crushing

Unit Raw Mill

Unit Pre-Calcination

Unit Pyro Processing

Unit Clinker Cooling

Unit Cement

Grinding

Unit Packing

Unit Coal Milling

Energi listrik untuk

menggerakan mill dan fan

Energi panas daribahan

bakar/aliran udara dariunit

Clinker Cooling

Energi listrik untuk crusher


menggerakkan mill dan fan

Energi panas darikeluaran

kiln


bakar


bakar


menggerakkan pemecah

klinker dan fan


menggerakkan kiln, fan dan

ESP


menggerakkan mill


menggerakkan mesin

packing


23


2.7 Industri Baja

Proses pengolahan logam secara garis besar dibagi atas 3 bagian pokok

yaitu :

- Industri hulu : industri yang mengolah bahan tambang berupa biji logam

menjadi logam dasar melalui proses pemurnian dan proses reduksi/peleburan.

Bijih Logam ProsesPemurnian

ProsesReduksi/

Peleburan

Logam Dasar(Ingot Primeratau Logam

Cair

Gambar 2. 6 Industri Hulu Pengolahan Logam

- Industri antara : industri yang mengolah logam dasar baik yang berbentuk

ingot primer atau masih berupa logam cair menjadi produk antara seperti

billet, slab, bloom, rod atau ingot paduan untuk industri pengecoran.

Logam Dasar(Ingot Primeratau Logam

Cair)

-Produk IndustriHulu-

ProsesPeleburan

ProdukAntara :

- Billet- Slab- Bloom- Rod- Alloy

Gambar 2. 7 Industri Antara Pengolahan Logam

- Industri hilir : industri yang mengolah lebih lanjut produk industri antara

menjadi produk setengah jadi dan selanjutnya melalui proses pabrikasi dan

pengerjaan akhir menjadi produk jadi.


24


ProdukAntara :

- Billet- Slab- Bloom- Rod- Alloy

ProsesPembentukanSecara Plastis

- Forging- Rolling- Extrusion- Drawing- dll

Produk Mill

(Produk jadi)

- Pelat- Profil- Batang- Kawat- Pipa- dll

Proses Fabrikasidan Pengerjaan

Akhir

- Sheet MetalForming- Heat treating- Hachining- Surface treating- Welding- dll

ProsesPengecoran

ProdukCor

Gambar 2. 8 Industri Hilir Pengolahan Logam

2.7.1 Pengolahan Bijih Besi

Bahan baku awal dalam pembuatan besi dan baja adalah biji besi (iron

core). Biji besi yang didapatkan dari alam umumnya merupakan senyawa besi

dengan oksigen seperti hematite (Fe2O3); magnetite (Fe3O4); limonite (Fe2O3);

atau siderite (Fe2CO3). Pembentukan senyawa besi oksida tersebut sebagai proses

alam yang terjadi selama beribu-ribu tahun.

Bijih besi hasil penambangan didapatkan dalam bentuk senyawa dan

bercampur dengan kotoran-kotoran lainnya maka sebelum dilakukan peleburan

biji besi tersebut terlebih dahulu harus dilakukan pemurnian untuk mendapatkan

konsentrasi biji yang lebih tinggi (25 - 40%). Proses pemurnian ini dilakukan

dengan metode : crushing, screening, dan washing (pencucian). Untuk

meningkatkan kemurnian menjadi lebih tinggi (60 - 65%) serta memudahkan

dalam penanganan berikutnya, dilakukan proses agglomerasi dengan langkah-

langkah sebagai berikut :

- Biji besi dihancurkan menjadi partikel-partikel halus (serbuk).

- Partikel-partikel biji besi kemudian dipisahkan dari kotoran-kotoran dengan

cara pemisahan magnet (magnetic separator) atau metode lainnya.

- Serbuk biji besi selanjutnya dibentuk menjadi pellet berupa bola-bola kecil

berdiameter antara 12,5 - 20 mm.


25


- Terakhir, pellet biji besi dipanaskan melalui proses sinter/pemanasan hingga

temperatur 1300oC agar pellet tersebut menjadi keras dan kuat sehingga tidak

mudah rontok.

2.7.2 Proses Peleburan

Proses peleburan dilakukan dengan menggunakan tungku pelebur yang

disebut juga tanur tinggi (blast furnace). Biji besi hasil penambangan dimasukkan

ke dalam tanur tinggi tersebut dan didalam tanur tinggi dilakukan proses reduksi

tidak langsung yang cara kerjanya sebagai berikut :

Bahan bakar yang digunakan untuk tanur tinggi ini adalah batubara yang

telah dikeringkan (kokas). Kokas dengan kandungan karbon (C) diatas 80%, tidak

hanya berfungsi sebagai bahan bakar, tetapi juga berfungis sebagai pembentuk gas

CO yang berfungsi sebagai reduktor. Untuk menimbulkan proses pembakaran

maka ke dalam tanur tersebut ditiupkan udara dengan menggunakan blower

sehingga terjadi proses oksidasi sebagai berikut :

2C + O2 2CO + Panas

Gas CO yang terjadi dapat menimbulkan reaksi reduksi terhadap biji yang

dimasukkan ke dalam tanur tersebut. Sedangkan panas yang ditimbulkan berguna

untuk mencairkan besi yang telah tereduksi tersebut.

Untuk mengurangi kotoran-kotoran (impurity) dari logam cair, ke dalam

tanur biasanya ditambahkan sejumlah batu kapur (limestone). Batu kapur tersebut

akan membentuk terak (slag) dan dapat mengikat kotoran-kotoran yang ada

didalam logam cair. Karena berat jenis terak lebih rendah dari berat jenis cairan

besi maka terak tersebut berada dipermukaan logam cair sehingga dapat

dikeluarkan melalui lubang terak.

Terak tersebut ditampung secara terpisah dan diolah menjadi berbagai

bahan bangunan jalan. Dengan menambahkan kapur yang diberikan pada bijih

besi dan kokas maka didapatkan terak yang bermutu baik. Besi yang cair/disebut

bsei kasar yang terkumpul pada bagian terbawah tanur tinggi tersebut

mengandung cukup banyak karbon ( 4%) dan pencemar lain setelah masa


26


pendinginan menyebabkan besi kasar rapuh. Oleh sebab itu besi kasar belum

dapat ditempa atau digiling.

Besi yang mengnadung karbon kurang dari 2%, dinamakan baja. Sebagian

besar besi kasar yang dihasilkan dari tungku tanur tinggi diubah menjadi baja di

pabrik baja dengan cara menurunkan kadar karbonnya. Penurunan kadar karbon

terjadi di dalam sebuah tabung reaksi atau di dalam tungku. Di dalam tabung

rekasi (converter) kadar karbon diturunkan tanpa diberikan pemanasan dari luar.

Muatannya dibentuk dari cairan bijih kasar. Kadang-kadang ditambahkan dengan

besi tua dan bijih besi supaya suhu dapat dikendalikan.

Untuk mengurangi kadar karbon, dipakai juga metode dengan meniupkan

panas dari luar tungku. Dengan cara ini bisa diolah lebih banyak lagi baja bekas

(besi tua) dan besi mentah yang padat, proses ini lebih mudah dikendalikan karena

lebih lambat kerjanya. Pada proses Siemnes-Martin digunakan minyak atau gas

sebagai bahan bakar, pada pemakaian tungku listrik, maka listriklah yang

memanaska. Dengan menggunakan tungku listrik, komposisi baja dapat diatur

dengang teliti, sehingga biasanya dipakai untuk pembuatan baja khusus.

Produk spesial seperti pipa tanpa sambungan dibuat berdasarkan metode

penggilingan khusus. Kawat baja tipis dibuat dengan cara menekan-nekan dan

menarik-narik baja itu melalui lubang-lubang khusus. Penggarapan seperti ini

biasanya dilakukan di pabrik khusus.

2.7.3 Kebutuhan Energi Dalam Industri Baja

- Proses Blast Furnace (BF) Basic Oxygen Furnace (BOF)

Pada proses ini, bahan baku (bijih besi) dipersiapkan dalam bentuk pellet atau

sinter. Panas dari gas yang berasal dari Coke Oven dan Tanur harus dapat

diambil atau di daur ulang., serta isian untuk converter (BOF/LD) diharuskan

berupa campuran besi mentah (76%) dan skrap (24%).

Saat ini, pabrik besi dan baja terpadu lebih banyak menggunakan metode

pembuatan besi mentah yang memanfaatkan kokas sebagai sumber energi

utamanya, dan apabila diperhitungkan mengenai penggunaan/daur ulang dari

surplus energi yang ada, konsumsi energi per ton besi mentah yang dihasilkan


27


dapat diperkirakan sebesar 3,5 Gkal. Lebih jauh lagi, mengingat penggunaan

kembali energi (dalam bentuk kalor atau panas) serta pemanfaatan besi panas

dalam bnetuk cair dengan pencampuran skrap, maka kebutuhan energi per ton

baja adalah 3,3 Gkal.

- Proses Corex Smelting Reduction (SR) Basic Oxygen Furnace (BOF)

Pada metode ini, tenaga listrik dihasilkan melalui pemanfaatan gas sisa proses

yang keluar dari tanur smelting untuk memenuhi kebutuhan energi listrik bagi

proses produksi dan menyuplai kelebihan energi listrik ke sistem lainnya.

Kebutuhan spesifik per unit ton besi mentah adalah sebesar 4,15 Gkal.

Konsumsi energi spesifik, per unit ton besi mentah padat lebih tinggi 0,8 Gkal

dibandingkan dengan proses tanur tinggi (BF).

- Proses Coal Based Direct Reduction (DR) Electric Arc Furnace (EAF)

Pada proses pembuatan besi mentah dengan rotar kiln, campuran bijih besi

dan batubara non-kokas diproses dalam tanur. Tetapi bila dibandingkan

dengan proses reduksi langsung berbasis gas alam pada shaft furnace, proses

ini memiliki laju reaksi yang lebih lambat berkenaan dengan proses reaksinya

yang memanfaatkan gasifikasi batubara non-koas padat menjadi gas CO

langsung di dalam tanur. Karena perpindahan kalor reaksi yang rendah,

mengakibatkan efisiensi reaksi yang rendah, dengan konsumsi energi sebesar

4,19 Gkal (normal) per unit ton besi mentah. Dari konsumsi energi ini,

konsumsi untuk tenaga listrik adalah sebesar 0,2 Gkal, dan kelebihan energi

selebihnya disuplai oleh batubara non-kokas granular.

Batubara granular dimasukkan ke dalam tanur sebagai sumber utama gas

reduktan dan batubara serbuk (pulverized coal) digunakan untuk menambah

jumlah gas CO yang dihasilkan dari reaksi pembakaran dalam sisi-sisi burner

tanur.

Kebutuhan energi untuk tungku busur listrik sedikit berbeda dibandingkan

dengan yang ada untuk proses lanjut besi mentah padat hasil reduksi langsung

berbasis gas, dengan asumsi menggunakan jenis dan tipe bijih besi yang sama.


28


- Proses Gas Based Direct Reduction (DR) Electric Arc Furnace (EAF)

Gas alam yang digunakan sebagai bahan bakar dalam proses reduksi langsung

shaft furnace. Total kebutuhan gas alam untuk proses ini sebanyak 300 Nm3

(Normal meter kubik), dimana sebanyak 182 Nm3 terurai oleh gas reformer

menjadi gas CO dan H2. Meskipun gas sisa yang terdiri dari gas-gas hasil

reaksi proses (CO2 dan H2O) serta reduktan yang tidak tereaksi (CO dan H2),

hanya sebanyak 65% yang digunakan sebagai reforming gas untuk

menghasilkan kembali gas-gas reduktan. Konsumsi energi listrik untuk blower

yang berfungsi sebagai sirkulator gas dalam sistem cukup banyak, sebesar 120

kWh per unit ton besi mentah padat. Dan konsumsi energi sebesar 2,99 Gkal

per unit ton besi mentah padat.

Produksi baja cair pada tungku busur listrik dilakukan dengan peleburan dan

oksidasi bahan baku besi mentah padat (77%) dan skrap baja (23%).

Konsumsi energi keseluruhan sebesar 4,02 Gkal per unit ton baja cair.

Kebutuhan energi per unit produk output yang paling rendah dimiliki oleh

proses BF-BOF, kemudian diikuti gas based DR-EA, proses SR-BOF dan yang

paling banyak mengkomsumsi energi adalah coal based DR-EAF.

2.8 Industri Pulp dan Kertas

Di Indonesia terdapat 84 perusahaan yang bergerak di dalam industri pulp

dan kertas ini. 10 diantaranya adalah perusahaan yang terintegrasi, 71 perusahaan

hanya memproduksi kertas, dan 3 sisanya hanya memproduksi pulp. (APKI, 2007)

Industri pulp dan kertas mengubah bahan baku serat menjadi pulp, kertas

dan kardus. Urutan proses pembuatannya adalah persiapan bahan baku,

pembuatan pulp (secara kimia, semikimia, mekanik atau limbah kertas),

pemutihan, pengambilan kembali bahan kimia, pengeringan pulp dan pembuatan

kertas. Skema diagram prosesnya terlihat pada Gambar 2. 9 dibawah ini. Proses

yang membutuhkan energi paling tinggi adalah proses pembuatan pulp dan proses

pengeringan kertas.


29


PembuatanPulp Pencucian Pemurnian

Pengeringan Pengepresan Pembentukan

CalenderStack Pope Reel

Gambar 2. 9 Diagram Alir Teknologi Proses Produksi Pulp dan Kertas

Tahapan utama dan proses sederhana dalam pembuatan pulp dan kertas

adalah sebagai berikut :

- Pembuatan pulp

Dalam tanki pencampur, pulp dicampur dengan air menjadi slurry. Slurry

kemudian dibersihkan lebih lanjut dan dikirimkan ke mesin kertas. Bahan

baku dimasukkan kedalam Pulper untuk defiberization dan mempercepat

beating serta fibrillation dikarenakan pemekaran serat. Pembuatan pulp ini

secara umum menggunakan salah satu dari tiga metode, yaitu metode kimia,

semikimia dan mekanik

- Pemutihan

Proses pemutihan untuk tipe pulp Kraft dilakukan dalam beberapa menara

dimana pulp dicampur dengan berbagai bahan kimia, kemudian bahan kimia

diambil kembali dan pulp dicuci.

- Pemurnian

Pulp dilewatkan plat yang berputar pada alat pemurnian bentuk disk. Pada

proses mekanis ini terjadi penguraian serat pada dinding selnya, sehingga

serat menjadi lebih lentur. Tingkat pemurnian pada proses ini mempengaruhi

kualitas kertas yang dihasilkan.


30


- Pembentukan

Selanjutnya, proses dilanjutkan dengan proses sizing dan pewarnaan untuk

menghasilkan spesifikasi kertas yang diinginkan. Sizing dilakukan untuk

meningkatkan kehalusan permukaan kertas; pada saat pewarnaan

ditambahkan pigmen, pewarna dan bahan pengisi. Proses dilanjutkan dengan

pembentukan lembaran kertas yang dimulai pada headbox, dimana serat

basah ditebarkan pada saringan berjalan.

- Pengepresan

Lembaran kertas kering dihasilkan dengan cara mengepres lembaran diantara

silinder pada calendar stack.

- Pengeringan

Sebagian besar air yang terkandung didalam lembaran kertas dikeringkan

dengan melewatkan lembaran pada silinder yang berpemanas uap air.

- Calender Stack

Tahap akhir dari proses pembuatan kertas dilakukan pada calendar Stack,

yang terdiri dari beberapa pasangan silinder dengan jarak tertentu untuk

mengontol ketebalan dan kehalusan hasil akhir kertas.

- Pope Reel

Bagian ini merupakan tahap akhir dari proses pembuatan kertas yaitu

pemotongan kertas dari gulungannya. Pada bagian ini, kertas yang digulung

dalam gulungan besar, dibelah pada ketebalan yang diinginkan, dipotong

menjadi lembaran, dirapikan kemudian dikemas.

- Penggunaan Energi di Industri Pulp dan Kertas

Karakteristik teknologi energi yang digunakan untuk industri pulp dan kertas

tergantung dari jenis proses yang digunakan. Secara garis besar proses di

industri ini dibagi menjadi empat kelompok, yaitu: pembuatan pulp dengan

proses kimia dan termokimia, pembuatan pulp secara mekanik, produksi

kertas, pembutan kertas secara recycle. Setiap proses memerlukan energi

tertentu yang bisa menggunakan bahan bakar seperti batubara, gas dan


31


minyak maupun menggunakan energi listrik. Bahan bakar tersebut terutama

digunakan untuk pembangkitan uap. Sedangkan alat pengguna listrik yang

utama di industri ini adalah motor listrik.

Kayu dan serat diubah menjadi pulp yang kemudian dibentuk menjadi

lembaran kertas dengan proses pengeringan. Pembuatan pulp secara mekanik,

misalnya untuk membuat kertas koran dilakukan melalui proses

penggergajian kayu secara mekanik. Pulp mempunyai kandungan lignin yang

tidak berwarna putih murni serta mempunyai kekuatan yang terbatas.

Pembuatan pulp dengan proses kimiawi dan termo-kimia dilakukan dengan

memisahkan lignin dari serat dengan proses memasak. Dalam proses ini

biasanya digunakan bahan kimia sulfat dan menghasilkan produk yang

disebut sulphate pulp.

Pembuatan pulp secara mekanik memerlukan energi listrik yang cukup besar.

Sedangkan pembuatan pulp secara kimiawi menghasilkan produk sampingan

berupa black liquor. Produk sampingan ini bisa dimanfaatkan dalam

incinerator untuk membangkitkan uap dan listrik. Black liquor dapat

menghasilkan energi sebesar 22 GJ per ton produksi pulp. Tergantung dari

efisiensi dan konfigurasi proses yang digunakan dalam pabrik pulp kimiawi

dapat menghasilkan surplus energi. Karena berbasis pada penggunaan

bioenergi maka emisi CO2 yang dihasilkan sangat rendah sehingga potensi

untuk pengurangan emisi CO2 di industri pulp dan kertas sangat terbatas.

Sedangkan penggunaan bioenergi secara lebih efisien masih mungkin

dilakukan sehingga kelebihan bioenergi tersebut dapat digunakan untuk

substitusi bahan bakar fosil di tempat lain.

Pabrik pulp biasanya berada di dekat sumber bahan baku yang seringkali

berada di wilayah terpencil di sekitar hutan. Dengan kondisi ini maka

memungkinkan untuk membuat pabrik pulp dan kertas yang terintegrasi.

Meskipun demikian, pabrik yang terintegrasi ini masih memerlukan pasokan

energi listrik dan bahan bakar tambahan. Beberapa pabril pulp yang modern

dapat mencukupi kebutuhan energinya dengan menggunakan bioenergi dari

hasil sampingan.


32


Separuh dari produksi kertas dunia berasal dari limbah kertas melalui proses

recycle. Pabrik kertas recycle lebih kecil dari pada pabrik kertas primer dan

energi yang dibutuhkan relatif lebih besar. Namun energi yang hilang karena

proses pembuatan pulp dapat dihemat kerena dengan recycle, proses tersebut

sudah tidak diperlukan.

2.9 Statistik Energi Indonesia

Penyediaan energi di masa depan merupakan permasalahan yang

senantiasa menjadi perhatian semua bangsa karena bagaimanapun juga

kesejahteraan manusia dalam kehidupan modern sangat terkait dengan jumlah dan

mutu energi yang dimanfaatkan. Bagi Indonesia yang merupakan salah satu

negara sedang berkembang, penyediaan energi merupakan faktor yang sangat

penting dalam mendorong pembangunan. Seiring dengan meningkatnya

pembangunan terutama pembangunan di sektor industri, pertumbuhan ekonomi

dan pertumbuhan penduduk,kebutuhan akan energi terus meningkat. Sampai saat

ini, minyak bumi masih merupakan sumber energi yang utama dalam memenuhi

kebutuhan di dalam negeri. Selain untuk memenuhi kebutuhan energi di dalam

negeri, minyak bumi juga berperan sebagai komoditi penghasil penerimaan negara

dan devisa.

Peranan minyak bumi yang besar tersebut terus berlanjut, sedangkan

cadangan semakin menipis. Di lain pihak harga minyak bumi sangat sulit untuk

diperkirakan, sebagai akibat banyaknya faktor tak menentu yang berpengaruh.

Selain itu, produksi BBM yang dilakukan melalui teknologi transformasi di dalam

negeri, tidak mencukupi kebutuhannya.

Sistem penyediaan kebutuhan energi, baik sebelum maupun setelah

melalui teknologi tranformasi sampai ke pemakai akhir dapat diperlihatkan pada

Gambar 2. 10.


33


Sumber: KESDM, 1996

Gambar 2. 10 Sistem Penyediaan Dan Kebutuhan Energi

Tabel 2. 1 Statistik penyediaan energi primer nasional

(Ribu SBM)

Tahun Coal Crude Oil

& Product

Natural Gas &

Product

Hydro

Power Geothermal Biomass Total

2000 93.831 433.360 164.649 25.248 9.596 269.054 995.741

2001 119.125 441.731 172.083 29.380 9.960 268.970 1.041.252

2002 122.879 452.817 188.822 25.038 10.248 270.230 1.070.035

2003 164.950 456.647 204.142 22.937 10.375 272.005 1.131.058

2004 151.543 498.117 187.553 24.385 11.077 271.806 1.144.483

2005 173.673 493.636 191.189 27.034 10.910 270.042 1.166.487

2006 205.779 459.333 196.599 24.256 11.182 276.335 1.173.487

2007 258.174 474.042 183.623 28.450 11.421 275.199 1.230.913

2008 322.934 455.612 193.352 29.060 13.423 277.962 1.292.344

Sumber: KESDM, 2009

Tabel 2. 2 Statistik Konsumsi Energi Nasional

(Ribu SBM)

Tahun Biomassa Batubara Gas

Alam BBM

Produk Minyak

Lainnya Briket LPG Listrik TOTAL

2000 269.042 36.060 87.214 315.272 13.435 85 8.261 48.555 777.924

2001 268.953 37.021 82.235 328.203 25.712 78 8.280 51.841 802.323

2002 270.207 38.598 80.885 325.202 22.688 83 8.744 53.418 799.825

2003 271.974 58.264 90.277 321.384 23.555 77 8.756 55.473 829.760

2004 271.765 55.344 85.459 354.317 37.716 80 9.187 51.393 865.261

2005 270.043 65.744 86.634 338.375 29.614 94 8.453 55.544 854.501

2006 276.271 89.043 83.221 311.913 40.922 94 9.414 59.071 869.949

2007 275.126 121.904 80.178 314.248 30.873 89 10.925 74.376 907.719

2008 277.874 169.138 91.457 312.190 88.099 153 15.719 79.138 1.033.768

Sumber: KESDM, 2009

Transformasi

Industri

Transportasi

Rumah Tangga &

Komersial

lainnya


34


Tabel 2. 3 Statistik Konsumsi Energi Per Sektor (included biomass).

(BOE)

Tahun 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Industri 252.158.714 245.108.900 275.308.517 263.294.377 262.687.070 280.187.757 300.675.120 360.688.169

Rumah

Pengembangan Model Perminataan Energi Sektor Industri Semen, Baja Dan Kertas

Documents

Transcript of Pengembangan Model Perminataan Energi Sektor Industri Semen, Baja Dan Kertas